影響生物質(zhì)顆粒機(jī)成型的因素

時(shí)間：2021-07-10作者：濟(jì)南龍牧機(jī)械有限公司瀏覽：89

影響生物質(zhì)顆粒機(jī)成型你不得不知道的因素
生物質(zhì)顆粒機(jī)作為生物質(zhì)顆粒燃料的專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，其成型率的好壞，直接影響到產(chǎn)品的價(jià)格和市場(chǎng)銷售，作為專業(yè)的生物質(zhì)顆粒機(jī)生產(chǎn)商,本著為客戶利益為前提的理念，長(zhǎng)期為客戶提供技術(shù)支持，今天就影響生物質(zhì)顆粒機(jī)成型的因素做一下探討，希望能幫助多的朋友。
  影響生物質(zhì)顆粒機(jī)的因素很多，主要有生物質(zhì)原料本身（包括原料種類、粒度、含水率等）、成型壓力、成型溫度、成型模具形狀及尺寸、壓縮方式、成型工藝、成型過(guò)程的滯留時(shí)間、粘結(jié)劑等。
  由于生物質(zhì)材料的種類和成分不同，受壓縮方式和壓縮條件的影響，成型燃料的品質(zhì)特性存在較大差異。生物質(zhì)成型燃料的品質(zhì)特性主要有燃燒特性和物理特性，物理品質(zhì)特性直接決定了成型顆粒燃料的使用要求、運(yùn)輸要求和貯藏條件。

一.生物質(zhì)原料具有流動(dòng)性差、相互牽連力大的特性，是成型喂入和壓縮的瓶頸。對(duì)于不同的原料、不同的含水率、不同的粒度，壓縮特性有很大的差異，并對(duì)成型過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量有很大的影響。
      1.原料種類不同種類的原料，其壓縮成型特性有很大差異。一般來(lái)說(shuō)木材較難壓縮，而纖維狀植物秸稈等容易壓縮。在冷壓條件下，較難壓縮的原料不易成型，易壓縮的原料則較易成型。在熱壓條件下，像木材等雖然難于壓縮，但其纖維素含量高，在高溫條件下反而易成型，而植物秸稈等則不易成型。木質(zhì)素含量高的農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物非常適合熱壓成型。生物質(zhì)內(nèi)纖維素含量決定了其成型的難易程度。
       2.原料粒度原料的粒度影響壓縮成型的質(zhì)量，也影響生產(chǎn)效率和能量消耗。一般來(lái)說(shuō)，粒度小的原料容易被壓縮，粒度大的原料較難被壓縮。并且在相同的成型壓力下，原料粒度越小，成型后的燃料密度越大，成型效果越好；原料粒度較大時(shí)，生物質(zhì)顆粒機(jī)不能有效地工作，使能耗大，產(chǎn)量小。
      一般高壓設(shè)備(1000~1500 bar)的顆粒可以適當(dāng)大些，10 mm左右為好；中、低壓設(shè)備的顆粒應(yīng)小些，但螺旋式設(shè)備的要求不能小于2 mm，否則影響密度和生產(chǎn)率。木屑、稻殼等由于粒度細(xì)小，篩除雜物即可直接使用，秸稈、麥秸需經(jīng)**設(shè)備粉碎，一般至粒度在10 mm以下。
    3.原料含水率水分是原料中好的傳熱介質(zhì)，可以降低成型過(guò)程中木質(zhì)素軟化和液化的溫度，提高成型物料的表觀導(dǎo)熱系數(shù)，均勻成型物料的溫度場(chǎng)。但當(dāng)水分含量過(guò)高，加熱過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽不能從成型燃料中心孔排出，會(huì)造成燃料開(kāi)裂，表面粗糙，甚至產(chǎn)生爆鳴等現(xiàn)象；而水分含量太低時(shí)，不利于木質(zhì)素的塑化和熱量的傳遞，則成型困難。一般要求原料的含水率在15%~25%左右；
      成型溫度加熱使生物質(zhì)物料達(dá)到一定的溫度，其主要作用為：
①使生物質(zhì)中的木質(zhì)素軟化、熔融而成為粘結(jié)劑；
②使所壓縮燃料的外表層炭化，減少擠壓動(dòng)力消耗：
③提供物料分子結(jié)構(gòu)變化所需的能量。對(duì)于熱壓成型機(jī)，一般溫度控制在150~ 300℃之間比較適宜，溫度過(guò)高，可使其水分氣化，揮發(fā)分大量釋放，導(dǎo)致成型物料疏松斷裂，成型失敗。
       成型壓力與模具類型成型壓力是生物質(zhì)顆粒機(jī)的基本條件。對(duì)生物質(zhì)原料施加壓力的主要目的是：
①破壞物料原來(lái)的物相結(jié)構(gòu)，組成新的物相結(jié)構(gòu)；
②加強(qiáng)分子間的作用力，使物料變得致密均實(shí)；
③為物料在模內(nèi)成型及推進(jìn)提供動(dòng)力。隨著成型壓力的增大，成型物質(zhì)的結(jié)合力增大，結(jié)合強(qiáng)度提高，致密度大。同時(shí)，考慮成型壓力過(guò)大對(duì)設(shè)備的要求相應(yīng)提高，而對(duì)提高成型性能不明顯，易造成能源浪費(fèi)，選取成型壓力為60一90 MPa較為經(jīng)濟(jì)適宜。

二.模具尺寸是生物質(zhì)成型的關(guān)鍵部件，模具的形狀尺寸與成型壓力有密切關(guān)系。因?yàn)榇蠖鄶?shù)生物質(zhì)顆粒機(jī)都采取擠壓成型的方式，即原料從成型模具的一端連續(xù)壓入，又從另一端連續(xù)擠出，這時(shí)原料擠壓所需要的成型壓力與容器內(nèi)壁面摩擦力相平衡，而摩擦力的大小與模具的形狀尺寸有直接關(guān)系
     1.生物質(zhì)顆粒機(jī)環(huán)模壓縮比的大小決定了成型壓力的大小。植物秸稈等原料的纖維素含量少，受到外力擠壓時(shí)易發(fā)生形變，因此成型時(shí)所需的環(huán)模壓縮比小，即成型壓力較??；鋸末等的纖維素含量高，成犁時(shí)所需的環(huán)模壓縮比大，即成型壓力較大。因而，用不同生物質(zhì)原料生產(chǎn)成型顆粒燃料，應(yīng)采用不同的環(huán)模壓縮比。植物秸稈等的壓縮比在9~ 12之間，木屑廢料等的壓縮比在5~9之間。
     2.成型過(guò)程的滯留時(shí)間成型物料形狀保持不變后，其在模具內(nèi)所受的壓應(yīng)力隨時(shí)間的增加而逐漸減小。因此，必須有一定的滯留時(shí)間，以保證成型物料中的應(yīng)力充分松弛，防止擠壓出模后產(chǎn)生過(guò)大的膨脹，也可使物料有較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行熱交換。
      3.添加劑：生物質(zhì)顆粒機(jī)在成型的過(guò)程中是不需要添加任何添加劑的，但是加入添加劑，可以增加成型時(shí)的粘結(jié)力，減少動(dòng)力輸入，同時(shí)研究也發(fā)現(xiàn)一些添加劑還能阻止燃料燃燒時(shí)結(jié)渣。S．P．Bhattaeharya研究表明，使用添加劑（如石英砂、石膏、膨潤(rùn)土或粉煤灰等）能有效阻止生物質(zhì)灰結(jié)渣。相對(duì)而言石膏和磷酸氫鈣的抗結(jié)渣特性較差，膨潤(rùn)土的抗結(jié)渣特性較好，但是價(jià)格較為昂貴。添加劑一般都在予壓前輸送過(guò)程中加入，便于攪拌，在加入時(shí)一定注意均勻度，防止因比重不同造成不均勻聚結(jié)。


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